This thesis work investigates the possibility of 3-D printing an ionization chamber for use in the field of microdosimetry. The aim is to achieve a proof of concept with a detector printed with a combination of conductive and non-conductive materials. The design can then be coupled with existing electronics to provide radiation measurements. In addition to printing a working detector, the work aims to suggest potential design changes in geometry and dimensioning. A spherical detector was designed and printed using PLA and Conductive PLA filaments. The diameter of the active region is approximately 5 cm, while the entire detector with stem is 11 cm tall, with a wall thickness is 3 mm. The printed detector was equipped with a BNC cable and banana connectors to be coupled with electronics. Measurements were performed with the detector at the Swedish Radiation Safety Authority, with the goal of using the variance method for determining dose mean lineal energy at the micrometer scale. Under irradiation from a cesium-137 source, the variance method gave a dose mean lineal energy of 0.685 ± 0.055 keV/μm for cesium-137 in a simulated site diameter of 53 μm. This is in line with literature values obtained with commercial detectors. The dose rate was also calculated to validate the performance of the detector. This study will give a basis for the use of such 3-D printed models in the field of micro- and nanodosimetry.

Detta examensarbete undersöker möjligheten att 3D-printa en jonisationskammare för användning inom mikrodosimetri. Målet är att uppnå ett proof of concept med en detektor printad med en kombination av ledande och icke-ledande material. Designen kan sedan kopplas till befintlig elektronik för att tillhandahålla strålningsmätningar. Förutom att printa en fungerande detektor syftar arbetet till att föreslå potentiella design förändringar i geometri och dimensionering. En sfärisk detektor designades och printades med PLA och ledande PLA-filament. Diametern på den aktiva regionen är cirka 5 cm, medan hela detektorn med skaft är 11 cm hög. Vägg tjockleken är 3 mm och detektorns utskriftskvalitet verkar tillräcklig. Den printade detektorn var utrustad med en BNC-kabel och banankontakter för att kopplas till elektroniken. Mätningar utfördes med detektorn vid Strålsäkerhetsmyndigheten SSM, med målet att använda variansmetoden för att bestämma dosmedelvärdet för linjär energi i mikrometerskala. Under bestrålning från en cesium-137 källa gav variansmetoden en dosmedellinjeenergi på 0.685 ± 0.055 keV/μm för cesium-137 i en simulerad platsdiameter på 53 μm. Detta överensstämmer med litteraturvärden som erhållits med kommersiella detektorer. Dosraten beräknades också för att validera detektorns prestanda. Denna studie kommer att ge en grund för användningen av sådana 3D-utskrivna modeller inom mikro- och nanodosimetri.